Monthly Archives: agosto 2018

Com acelerador de partículas, brasileiros observam neurônios em 3D

Visualização da estrutura pode auxiliar no estudo de alzheimer e parkinson

Um neurônio em três dimensões. Foi o que cientistas brasileiros obtiveram ao unir microtomografia de raio X feita a partir de um acelerador de partículas.

Neurônios em 3D

Neurônios em 3D

O resultado do trabalho pode, futuramente, impactar a compreensão da neurodegeneração e de doenças como alzheimer e parkinson.

A técnica, que parece complexa, pode ser resumida de uma forma simples. Trata-se de girar uma amostra do cérebro em frente a um feixe de raios X. Depois, como em um quebra-cabeças, as 2.048 imagens obtidas são montadas com matemática e computação. Assim forma-se a imagem do cérebro e
dos neurônios em 3D

Uma das principais vantagens do método é sua praticidade. “Conseguimos uma imagem da célula no estado íntegro dela. Ela está ali no órgão, não tivemos que fazer nenhum outro tipo de manipulação”, diz Matheus Fonseca, pesquisador do LNBio (Laboratório Nacional de Biociências, parte do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais, Cnpem) e um dos autores do estudo.

Nos procedimentos atuais mais comuns há necessidade de limpeza e fatiamento —sim, literalmente— do cérebro objeto de estudo, de acordo com Fonseca.

Enquanto isso, na metodologia desenvolvida pelos pesquisadores brasileiros, basta mergulhar o órgão numa solução de mercúrio e obter as imagens a partir da microtomografia.

É aqui que entra o acelerador de partículas do LNLS (Laboratório Nacional de Luz Síncrotron), em Campinas (SP). Os cientistas do centro de pesquisas usaram a radiação do acelerador para criar
as imagens em 3D.

 https://tv.uol/17CLV

“É exatamente a mesma tomografia que fazemos no hospital”, diz Nathaly Archilha, do LNLS e líder da estação de pesquisa de microtomografia de raios X. “A principal diferença é que conseguimos fazer isso numa resolução altíssima”, diz a pesquisadora

Segundo a cientista, em sua estação de microtomografia, ela consegue produzir visualizações de até 1 micrômetro. “É como se você pegasse um fio de cabelo e dividisse por 50 partes”, afirma.

Com acelerador de partículas, brasileiros observam neurônios em 3D Visualização da estrutura pode auxiliar no estudo de alzheimer e parkinson

Com acelerador de partículas, brasileiros observam neurônios em 3D
Visualização da estrutura pode auxiliar no estudo de alzheimer e parkinson

A amostra de Fonseca, por exemplo, tinha poucos centímetros (o cérebro inetiro do camundongo) e os neurônios mediam cerca de 10 micrômetros.

Assim que o Sirius —segunda fonte de luz síncrotron (radiação produzida com a aceleração de partículas, daí o nome do laboratório) de quarta geração no planeta, em construção também em Campinas— entrar em atividade, espera-se que seja possível obter resoluções até dez vezes superiores ao que se tem hoje, ou seja, alcançar a escala dos 100 nanômetros

“Essa tecnologia também vai permitir uma tomografia interior. Você faz uma imagem em baixa resolução e dá zoom exatamente na área de interesse”, afirma a pesquisadora do LNLS.

A imagem é muito bonita, é legal ver partes internas do corpo que só conhecemos por ilustrações de livros escolares, mas talvez você se pergunte: qual a relevância disso?

Fonseca diz que entender como os neurônios se comunicam e como a estrutura neural está montada para exercer determinadas funções —área de estudo conhecida como conectômica— é importante para compreendermos as doenças neurodegenerativas, como alzheimer e parkinson.

Com acelerador de partículas, brasileiros observam neurônios em 3D Visualização da estrutura pode auxiliar no estudo de alzheimer e parkinson

Com acelerador de partículas, brasileiros observam neurônios em 3D
Visualização da estrutura pode auxiliar no estudo de alzheimer e parkinson

“Através dessa técnica conseguimos ver o neurônio inteiro e entender os processos de neurodegeneração em diversas doenças”, afirma o pesquisador do LNBio. “Entendemos muito bem os mecanismos dessas doenças. Mas o que acontece, em nível celular, numa célula de um cérebro intacto? Como ela morre, onde ela morre?”

O cientista cita a doença de Parkinson como exemplo, na qual há acúmulo da proteína alfa-sinucleína. “Será que existe localização preferencial de acúmulo dessa proteína dentro da célula? Essas são perguntas para serem respondidas, principalmente se conseguirmos visualizar isso em três dimensões.”

Além disso, com o conhecimento detalhado das estruturas neurais —o mapa neural em desenvolvimento— é possível imaginar a criação de drogas que tenham ação específica em determinadas áreas de interesse para doenças.

Segundo Fonseca, uma colaboração com a Unifesp (Universidade Federal de São Paulo) será realizada para que o estudo seja feito também com cérebros humanos.

O estudo foi publicado na segunda (13), na revista Scientific Reports, do grupo Nature.

Robô usa reconhecimento facial e acaba com a graça de ‘Onde Está o Wally’

Lançado no final da década de 1980, a série de livros Onde Está O Wally? fez sucesso no Brasil ao desafiar as crianças a localizar o simpático rapaz de camisa listrada entre centenas de elementos desenhados nas páginas. Felizmente, a inteligência artificial daquela época não era tão desenvolvida para estragar a graça da brincadeira: um robô desenvolvido com a tecnologia de reconhecimento facial do Google encontrou o Wally (conhecido nos Estados Unidos como Waldo) em apenas 4,5 segundos.

Máquina desenvolvida com tecnologia do Google localizou o personagem em apenas 4,5 segundos

Conhecido como Redpepper, o programa consegue gravar previamente as imagens que deseja localizar e, ao vasculhar todos os elementos, consegue facilmente identificar sua posição. Bastam uma pequena câmera e o chip Raspberry Pi, capaz de automatizar diferentes programações, para que a máquina funcione com o mecanismo de reconecimento facial.

De acordo com os desenvolvedores da tecnologia, o robô consegue realizar a identificação com 95% de precisão. Equipado com um braço mecânico, ele aponta rapidamente a localização de Wally.

Veja como a máquina funciona nesse vídeo:

Antes de ser testado, a máquina memorizou mais de 100 desenhos diferentes do Wally, disponíveis no Google. O aprendizado foi o bastante para que o robô conseguisse fazer a identificação dos elementos nas diferentes páginas apresentadas.

Robô usa reconhecimento facial e acaba com a graça de ‘Onde Está o Wally’

Em 2015, o cientista da computação Randal Olson publicou uma base de dados que reúne as informações a respeito da localização de Wally em 68 desenhos diferentes. De acordo com o estudo, o personagem de camisa listrada quase nunca aparece no canto superior esquerdo, provavelmente porque ali costuma ter um cartão postal ou algo parecido.

As bordas também raramente são um esconderijo, pois são lugares mais óbvios pelos quais as pessoas começam sua busca – especialmente a borda inferior do canto direito, que é o primeiro lugar que se vê ao virar a página. Wally nunca se esconde ali.

Robô usa reconhecimento facial e acaba com a graça de 'Onde Está o Wally'

Máquina desenvolvida com tecnologia do Google localizou o personagem em apenas 4,5 segundos

Criado pelo ilustrador britânico Martin Handford, Onde Está o Wally já foi traduzido para diferentes línguas — no Brasil, foram publicados diferentes livros com temáticas como a história, o universo cinematográfico e paisagens de diferentes lugares do planeta.

fonte: https://revistagalileu.globo.com/Tecnologia/noticia/2018/08/robo-usa-reconhecimento-facial-e-acaba-com-graca-de-onde-esta-o-wally.html

Nasa deve lançar nave que vai ‘tocar’ o Sol no dia 11

Nasa deve lançar nave que vai 'tocar' o Sol no dia 11

Nasa deve lançar nave que vai ‘tocar’ o Sol no dia 11

A Nasa, que há uma semana completou 60 anos de existência, está finalizando os preparativos para uma das missões espaciais mais audaciosas de sua história. Na madrugada do próximo sábado, um dos mais poderosos foguetes do mundo, o Delta IV Heavy, deverá iluminar os céus de Cabo Canaveral, na Flórida, levando em sua cápsula a nave Parker Solar Probe (PSP), que será o primeiro artefato humano a “tocar” o Sol.

Nasa deve lançar nave que vai 'tocar' o Sol no dia 11

Nasa deve lançar nave que vai ‘tocar’ o Sol no dia 11

No fim dessa aventura inédita, programada para durar sete anos, a PSP chegará a 6,3 milhões de quilômetros de distância da superfície do Sol, um sobrevoo muito próximo, considerando os mais de 150 milhões de quilômetros de distância que separam a Terra de sua estrela. Suportando temperaturas e níveis de radiação nunca enfrentados por outra espaçonave, a PSP tem o objetivo de desvendar uma série de mistérios científicos que intrigam astrofísicos há décadas.

Com custo de cerca de U$S 1,5 bilhão (aproximadamente R$ 5,5 bilhões), a missão deverá mudar radicalmente a compreensão sobre o Sol e sobre sua influência no clima espacial – incluindo as tempestades solares que afetam os sistemas de satélites e as redes de eletricidade na Terra, de acordo com Nicola Fox, do Laboratório de Física Aplicada da Universidade Johns Hopkins (EUA), que desenvolveu a missão PSP para a Nasa.

“A missão responderá questões sobre a física solar que têm nos deixado confusos por mais de seis décadas. É uma espaçonave carregada com inovações tecnológicas que resolverão muitos dos principais mistérios sobre a nossa estrela. Um dos objetivos centrais é descobrir por que a corona (parte externa da atmosfera) do Sol é tão mais quente que a superfície solar”, disse Fox.

Formada por plasma ultra-aquecido a milhões de graus, a corona envolve todo o Sol e consiste na parte externa de sua atmosfera – e ninguém sabe até hoje como ela pode ser milhares de vezes mais quente que a superfície e o interior do Sol. A corona também é, segundo cientistas, a origem do vento solar – um fluxo supersônico de partículas que o astro lança em todas as direções e afeta todo o Sistema Solar.

“Não sabemos como o vento solar se acelera tão rapidamente na corona, chegando a milhões de quilômetros por hora”, diz o diretor da divisão de ciência heliofísica da Nasa, Alex Young.

Para observar a origem dos ventos solares, a PSP vai “mergulhar” na corona. A nave deverá trazer mais informações sobre a corona e os ventos solares do que qualquer outro recurso científico já utilizado.

“Estamos nesse ambiente incrivelmente dinâmico do Sol e somos atingidos pelos ventos solares, que podem afetar não apenas a saúde de astronautas que trabalham no espaço, mas também nossos satélites, as telecomunicações e, em casos extremos, pode derrubar os sistemas de energia na Terra”, disse Young.

O que é preciso para ter vida fora da Terra? Estudo define mais um critério

Cientistas acreditam ter dado mais um passo na busca de vida fora da Terra. Em um universo com trilhões de milhões de planetas observáveis, é preciso definir filtros para direcionar a procura

O que é preciso para ter vida fora da Terra? Estudo define mais um critério

O que é preciso para ter vida fora da Terra? Estudo define mais um critério

– e um estudo publicado nesta quarta-feira (1º) propõe um critério para essa seleção: planetas com superfície rochosa, que recebam radiação ultravioleta (UV) suficiente para desencadear reações químicas como as que aconteceram por aqui.

Nos debates astronômicos atuais, já se fala em necessidade de água e de moléculas de carbono. Os pesquisadores agora defendem que se leve em conta também a quantidade de energia que o planeta recebe de seu sol para a produção de moléculas fundamentais para a vida.

Este trabalho nos permite ‘afunilar’ quais são os melhores lugares para procurar vida

Paul Rimmer, do Laboratório do Conselho de Pesquisa Médica de Biologia Molecular

Publicado na edição de hoje na revista científica Science Advances, o estudo foi desenvolvido por dois institutos do Reino Unido: o Laboratório do Conselho de Pesquisa Médica de Biologia Molecular e a Universidade de Cambridge.

O trabalho foi desenvolvido depois que Rimmer teve contato com as pesquisas do químico John Sutherland, que estuda como teriam ocorrido as reações responsáveis pelo surgimento da vida na Terra há bilhões de anos.

Sutherland e seu grupo acreditam que o carbono presente em meteoritos que se chocaram com o planeta interagiu com o nitrogênio da atmosfera. Na presença da luz UV proveniente do Sol, o cianeto que se formou passou a reagir com outros elementos da sopa primordial, como é chamada a mistura de compostos orgânicos da qual acredita-se que a vida se originou.

“O cianeto (HCN) tem três dos seis elementos que consideramos mais importantes, que seriam carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo e enxofre, e ter uma estrutura como essa poderia contribuir para a formação de moléculas mais complexas”, disse ao UOL Fabio Rodrigues, professor do Instituto de Química da USP.

A partir dessas reações, teriam se formado os compostos necessários para a produção do RNA, que, por conseguir catalisar reações e se auto-replicar, é tido como a primeira fonte de informação genética.

Para testar essa hipótese, os pesquisadores recriaram as reações em laboratório usando lâmpadas UV e verificaram a formação de precursores de lipídios, aminoácidos e nucleotídeos.

Rimmer soube do estudo e ficou intrigado com o tipo de luz empregada. Ele, então, começou a medir a quantidade de energia emitida pelas lâmpadas dos testes de Sutherland e decidiu fazer comparações com a radiação de estrelas.

Planetas que correspondam aos critérios

O grupo passou a medir em laboratório o tempo para que as reações acontecessem na presença ou na ausência da luz UV. Notou-se que, no escuro, formavam-se compostos inertes, incapazes de gerar as moléculas que compõem as células. Certos de que a luz era necessária, os cientistas passaram então a fazer comparações em busca de estrelas que emitiam a luz necessária e pesquisaram planetas que as orbitavam.

O grupo descobriu que estrelas com a mesma temperatura do Sol – aproximadamente 5,5 mil graus Celsius na superfície – emitiam luz suficiente para a formação das moléculas fundamentais para a vida na superfície de seus planetas.

Com conhecimento disso e da necessidade de água, eles determinaram um rol de planetas com as características necessárias para a presença de vida. Nessa lista estão exoplanetas descobertos por meio do telescópio Kepler, entre eles o Kepler-425b, identificado em 2015 e apelidado de “primo” da Terra.

Os cientistas afirmam que as características necessárias podem não ser suficientes para a formação de organismos – pode haver outros fatores no processo –, mas esperam que o estudo ajude a indicar os locais com maiores possibilidades.

Acharam vida?

Os pesquisadores esperam que o estudo ajude a indicar os locais com maiores possibilidades de presença de vida, mas reforçam que as características necessárias podem não ser suficientes para formar organismos.

“Ainda não se sabe o que é suficiente. Ter todas as condições necessárias pode não ser o bastante. Posso colocar todos os elementos necessários e, mesmo após muitos anos, nunca ter vida”, comenta Rodrigues.

Ele também afirma que outras formas de energia podem ser consideradas na busca pelos cenários capazes de abrigar organismos. “O que sabemos é que é mais provável que as estruturas tenham se desenvolvido em formas sequenciais, primeiro um sistema, depois outro, e que é preciso haver uma fonte de calor. A energia da estrela pode ser essa fonte, mas não é a única. Se pensarmos na Terra, por exemplo, temos as fontes hidrotermais do fundo do mar”.

“Um cenário baseado em UV gera um grupo de interesse, um cenário com vulcões pode gerar outro e assim vamos conhecendo melhor e tentando selecionar quais planetas são mais interessantes de estudar e quais teriam condições para o desenvolvimento de moléculas orgânicas. Daí, se vai haver vida, é outra pergunta”, finaliza.

‘Nobel da matemática’, Medalha Fields é furtada no Rio logo após premiação

Item de ouro havia sido deixado em uma pasta pelo iraniano de origem curda Caucher Birkar

O iraniano de origem curda Caucher Birkar, 40, teve a sua Medalha Fields, considerada o ‘Nobel da matemática’, furtada nesta quarta (1º) após recebê-la na cerimônia de abertura do Congresso Internacional de Matemáticos (ICM), que ocorre no Rio de Janeiro.

‘Nobel da matemática’, Medalha Fields é furtada no Rio logo após premiação

Segundo a Folha apurou, ele havia colocado a medalha dentro de uma pasta, junto com outros pertences. Enquanto atendia a pedidos de fotos, logo após o término da cerimônia, sua pasta foi furtada.

Nesse momento, a reportagem viu Birkar preocupado, perguntando por sua medalha, que é forjada em ouro maciço e tem cunhada em uma das faces a imagem de Arquimedes.
O item vale aproximadamente R$ 15 mil. Por causa do furto, o matemático não participou da coletiva de imprensa realizada após a entrega do prêmio.

Em nota, a organização do evento lamentou o fato e disse que as imagens registradas no evento estão sendo analisadas.

As câmeras de segurança do local flagraram o momento em que um homem se aproxima da pasta onde estava a medalha quando Birkar estava de costas, e coloca uma mochila em frente à pasta, aparentemente com a intenção de escondê-la. Depois, essa mochila foi encontrada nas arquibancadas com os documentos do matemático.

O matemático é professor na Universidade de Cambridge, na Inglaterra. Ele nasceu em Marivan, no Irã, cidade curda bastante afetada pela guerra Irã-Iraque dos anos 1980, e estudou matemática na Universidade de Teerã antes de ir para o Reino Unido em 2000. Depois de um ano, ele recebeu o status de refugiado, tornou-se um cidadão britânico e começou seu doutorado no país. ​

A principal área de interesse de Birkar é a geometria birracional, campo da geometria algébrica —área que, grosso modo, estuda a interconexão entre geometria e a teoria dos números.

O anúncio dos laureados e a entrega dos prêmios pelo ministro da Educação, Rossieli Soares da Silva, ocorreram durante a cerimônia de abertura do ICM, no início da manhã desta quarta (1º). Trata-se do evento mais importante da matemática, que ocorre pela primeira vez na América Latina, e reúne 2.500 matemáticos de todo o mundo.

A Medalha Fields é um prêmio de características únicas. É entregue de quatro em quatro anos (junto com os congressos internacionais de matemáticos, também quadrienais) para matemáticos de até 40 anos. A cada edição, saem de duas a quatro medalhas para pesquisadores com feitos extraordinários na carreira.

Diferentemente do Nobel, que, via de regra, consagra pesquisadores em fim de carreira, a Fields dá aos seus detentores a possibilidade usufruir por décadas o imenso prestígio de tê-la recebido.

Os vencedores deste ano foram o iraniano de origem curda Caucher Birkar, 40 —vítima do roubo da medalha—, o italiano Alessio Figalli, 34, o alemão Peter Scholze, 30, e o indiano Akshay Venkatesh, 36. Os quatro passam agora a integrar o exclusivíssimo grupo de 56 matemáticos que já receberam a distinção, criada em 1936.

A esse panteão pertence o brasileiro Artur Avila, que em 2014 tornou-se o primeiro latino-americano a conquistar a medalha. Avila hoje divide seu tempo entre a Escola Técnica Federal de Zurique, na Suíça, e o Impa (Instituto de Matemática Pura e Aplicada, no Rio), onde fez toda a sua formação.

O mais jovem dos vencedores de 2018, Scholze teve carreira meteórica. Vencedor de três medalhas de ouro e uma prata em olimpíadas internacionais de matemática, ele precisou de apenas dois anos e meio para concluir o curso de graduação e o mestrado.

Começou a ganhar notoriedade no universo de pesquisa matemática aos 22 anos, após simplificar uma prova matemática complexa da teoria dos números, de 288 para 37 páginas. Aos 24 anos, tornou-se professor titular da Universidade de Bonn, na Alemanha, onde permanece até hoje.

Especialista em geometria algébrica aritmética, ele é conhecido por capacidade de enxergar com profundidade a natureza dos fenômenos matemáticos e simplificá-los em apresentações.

Outro trajetória marcada pela precocidade é a do indiano Ashkay Venkatesh. Ele ingressou no bacharelado em matemática e física na Universidade de Western Australia, quando ainda tinha 13 anos.

Aos 20 anos, terminou o doutorado na Universidade de Princeton (EUA) e em pouco tempo se tornou professor no MIT (Massachusetts Institute of Technology), onde ocupou uma prestigiosa posição oferecida a recém-doutores de grande destaque na área de matemática pura, já assumida por pesquisadores famosos, como o americano John Nash (1928-2015).

Desde os 27 anos, é professor da Universidade Stanford e, a partir deste ano, também leciona no Instituto de Estudos Avançados, em Princeton.

Venkatesh se dedica sobretudo à teoria dos números, uma das áreas mais populares da disciplina. Carl Friedrich Gauss (1777-1855), considerado um dos maiores matemáticos da história, disse certa vez que a matemática é a rainha das ciências e a teoria dos números, a rainha das matemáticas.

Ao contrário de Scholze e Venkatesh, Alessio Figalli descobriu mais tarde o interesse pela matemática. Até o ensino médio, o italiano de Nápoles só queria saber de jogar futebol, mas um treinamento para a Olimpíada Internacional de Matemática o despertou para a disciplina.

O pesquisador concluiu seu doutorado em 2007, na École Normale Supérieure de Lyon, na França, sob a orientação de Cédric Villani, premiado com a Medalha Fields em 2010. Atualmente, Figalli é professor da Escola Técnica Federal de Zurique, na Suíça.

Sua especialidade são as equações diferenciais parciais e o cálculo de variações, área clássica da matemática com aplicações diversas na física.

A premiação em dinheiro que acompanha a Medalha Fields é modesto, pelo menos se comparada com a do Nobel, que paga cerca de US$ 1,1 milhão aos premiados. A láurea matemática dá aos seus vencedores 15 mil dólares canadenses (R$ 43 mil).

O vencedor da medalha Fields é escolhido por um comitê secreto formado por 12 matemáticos de renome —somente o nome do presidente do comitê é conhecido—, num processo que dura cerca de dois anos.

O primeiro compromisso dos laureados é no próprio ICM. No decorrer do congresso, cada um deles proferirá uma palestra sobre suas pesquisas.

No total, estão previstas na programação acadêmica cerca de 1.200 palestras, painéis de debates, comunicações e apresentações de pôsteres, num arco que cobre todas as áreas da matemática.

Além do foco acadêmico, o ICM também terá atividades voltadas à popularização da matemática, abertas ao público, como o ciclo de cinco palestras promovido pelo Impa e pelo Instituto Serrapilheira com matemáticos de destaque internacional e divulgadores da disciplina.

Durante o congresso será ainda realizada a cerimônia de premiação dos 576 medalhistas de ouro da maior competição científica do país, a Olimpíada Brasileira de Matemática das Escolas Públicas, competição reúne 18,2 milhões de estudantes de escolas públicas e privadas. ​

https://www1.folha.uol.com.br/ciencia/2018/08/nobel-da-matematica-medalha-fields-e-furtada-no-rio-logo-apos-premiacao.shtml